Номер 1803, страница 213 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 64. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Переменный ток. Передача электрической энергии. Трансформатор - номер 1803, страница 213.

Решение.

Решение

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина возникающей электродвижущей силы (ЭДС) индукции, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Для одного замкнутого витка провода ЭДС индукции $\mathcal{E}_{1}$ определяется выражением:

$\mathcal{E}_{1} = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$

где $\Delta\Phi$ — это изменение магнитного потока за промежуток времени $\Delta t$.

Катушка представляет собой множество витков провода (допустим, их число равно $\text{N}$), которые соединены последовательно. При изменении внешнего магнитного поля, магнитный поток изменяется через каждый из этих витков. В результате в каждом витке наводится ЭДС индукции. Поскольку витки соединены последовательно, общая ЭДС индукции в катушке $\mathcal{E}_{N}$ равна сумме ЭДС, наведенных в каждом из витков.

Если считать, что через каждый виток проходит одинаковый магнитный поток, то общая ЭДС будет в $\text{N}$ раз больше, чем в одном витке:

$\mathcal{E}_{N} = N \cdot \mathcal{E}_{1} = -N \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$

Таким образом, использование катушки с большим числом витков позволяет многократно усилить возникающую ЭДС. Согласно закону Ома для полной цепи, сила индукционного тока $I_{i} = \frac{\mathcal{E}_{i}}{R}$. Увеличение ЭДС приводит к возникновению большего по величине индукционного тока, который значительно легче обнаружить с помощью измерительных приборов (например, гальванометра).

Ответ: Катушка лучше, чем один виток, потому что она многократно усиливает эффект электромагнитной индукции. Общая ЭДС индукции в катушке равна сумме ЭДС, возникающих в каждом из ее витков. В катушке из $\text{N}$ витков ЭДС индукции и, как следствие, индукционный ток будут в $\text{N}$ раз больше, чем в одиночном витке (при прочих равных условиях), что делает ток значительно более легким для обнаружения.